让儿童直面生活中的科学

【按】2001年5月，教育部和中国科学技术协会共同发起倡导，在小学和幼儿园推行一项名为“做中学（Larning by Doing）”的科学教育改革项目。该项目借鉴了美国“HANDS ON（动手做）”和法国“LAMAP（动手和面团吧）”科学教育改革的经验，采用中法合作研究的形式进行研究。20011年9月，上海市静安区8所小学和5所幼儿园正式投入试点，目前，“做中学”已经成为静安区小学、幼儿园实施的地方课程。

曹坚红、徐则民、李慧珠、昊成芳、董志祥、刘鑫……一批普普通通的“做中学”课程执教老师，从参加试点到现在，虽然只有近两年的时间，但他们的教学观念和行为却经历了“革命”性的变化：他们学会了如何从学生的生活经验中选取科学探究的主题并创造性地开发课程，学会了如何基于真实的课堂问题情境引导学生作进一步的探究，学会了如何在科学教育的过程中自然地渗透科学态度与人文精神……这些也同样是广大新课程实验教师需要解决的问题。下面由上海市静安区教育学院提供的四篇文章，真实地记录了他们如何转变角色、改善教学行为的专业成长历程。

上海市静安区教育学院附校的一间办公室里，全区“做中学”的执教老师和教研员小曹请来了区教研室的物理、化学、生物等学科的教研员，一起为一个“做中学”教学主题的设计动脑筋。对于在座的人而言，这样的讨论已经不再陌生。一个小学的科学教育主题的设计，之所以要邀请众多学科的老师加入讨论，最初是因为不得已。中等师范毕业的小学和幼儿园教师并没有接受过系统的理科知识的训练，在学校时学的那点知识很多已成为了一些模糊的影子。由于“做中学”课程只设有课程标准，并没有固定的现成教材，没有了课本和教参，承担着课程开发任务的老师们常常因担心把握不准知识的正确性而倍加谨慎，尽管如此，在知识点上出错的现象仍频频发生。于是，参与课程设计的合作者在不断增加，除了执教老师、教研员外，具有扎实学科知识的理科各科教师也参与到课程的开发和实施中来，多学科、多执教背景的教师组成了长期有效的合作团体。

这次讨论的是如何让三年级的学生理解“空气阻力”这个概念。

“可十来岁的孩子根本不懂什么叫做空气阻力，得让他们看到才行。”在向物理老师请教明白了与“空气阻力”相关的知识后，小学老师们都有这样的感觉。

“其实很简单，给他们看真空管里石头和羽毛同时落下不就行了嘛。可以到中学里去借这个实验装置。”一位资深物理老师建议。

这个建议很快被采纳，因为大家也很想看看这个实验，看看孩子们兴奋的脸，看看问题被轻而易举地解决。

当看到真空管里发生的一切时，所有的孩子都惊呆了，这与他们先前的预测差了何止千里。但是小曹老师的笑容却一直没能露出来，因为接下来她意识到这一科学现象的体现方式远离了孩子们的生活，在孩子看来它简直就是一种魔术。“这个管子和普通管子一样吗？”老师问。“不一样。”所有的孩子答道。“对，这个管子里没有空气。”老师赞同。“哦，原来没有了空气，羽毛就变得和石头一样重了。”“老师，我们把它拿出来再称一称吧。”面对孩子们的热情讨论，老师不知道该怎么引导，她这才明白孩子们完全不能理解“没有空气”是怎么回事，而真空管对于他们来说完全是属于他们生活范围之外的“怪物”。于是她只能将其中的原理尽可能简单地描述给他们听，但从他们的眼神中，她几乎可以肯定他们没有听懂。

课后，她问学生对这个实验的看法。“很神奇”、“很奇怪”、“很好玩”、有点吓人”，等等，这些词出现在孩子们的回答中……谁都知道，这样的结果不是设计这堂课的初衷。“做中学”的目的，是要拉近孩子和科学的距离，现在倒好，科学在孩子们眼里越发神秘，真让人懊丧。

好在这样的失败已经经历过几次，老师们很快调整好了情绪。第二次讨论大家就有了方向，至少大家知道要想引发学生的探究兴趣，绝不能借助像真空管这样一个远离他们生活实际的实验。

“看来得凭借生活中的材料让他们去体验空气阻力才行，否则无论如何他们不会朝那方面去想的。”小曹老师首先提出。

“没有問题。让他们迎着风跑，就感觉到阻力了。”

“对啊，但不能一节课大家就这么跑吧？”一句话说得大伙都笑了起来。

伺题是跑完了，孩子们会怎么想？我们得吸取上次的教训，想想孩子们会不会想到别的上头去？”大家意识到不可忽视孩子们的思维和成人的思维是不同的。

于是，大家静下来设想了许久。

“可能，他们会认为只有很快地运动的物体才受到空气阻力，因为在坐下来的过程中，他们的屁股运动很慢，就感受不到阻力。”笑过之余，小学老师大都点头称是.

“再有，他们奔跑时受到的阻力大小和许多因素有关，如果他们关注到这些因素并提出来了，怎样解释？总不能教他们一些力学公式吧？”物理老师也有担优。

最后干脆找了一位老师的孩子，让她跑了一次，问她有没有感到风很有力地吹在身上，她说;“还好，不大。”

“看来得让孩子们看到空气阻力在生活中对一些事物起作用才行，这样才比较直观。”

“而且需要设计一个立足于他们原有生活经验，可以引发他们探究愿望的方案。”

“那个真空管的实验给我启发，我们可以从他们生活中熟悉的现象入手，让他们体会物体在空气中下落时受到空气阻力，+岁的孩子如果能感觉到这一点就太好了。”小曹老师和同事们提出了自己的初步设想。

在课的开始，小曹老师讲了一个童话故事：乒乓球蹦蹦和跳跳喜欢从空中落下的感觉，但总觉得落下的速度太快，来不及看风景，你们有什么办法帮助他们落得慢些吗？

话音未落，孩子们饶有兴致地讨论起来。他们一共假设了近十种办法，远远超出了老师的意料。“粘上羽毛”、“做降落伞”、“绑上气球”、“从下往上吹风”、“放在一张展开的纸上”……不出所料，为孩子们准备的生活材料都被派上了用场。结果，孩子们立足原有的认识和经验，经过了不少挫折和改进，终于用实验验证了这些假设。

在花费了50分钟时间完成自已设计的实验后，孩子们不仅成功地使球落得慢了，而且还明白了怎样进行快慢比较;明白了计时、目测各有利弊……老师在他们讨论时适时提问：“你觉得它怎么会落得慢了？”并要求他们详细描述落得慢的样子，许多孩子在描述中提到了空气的作用——“空气在下面托住了纸”，“因为有风在下面帮忙”，“羽毛在落下的时候，空气从下面托住了它，所以它慢慢落下”“一每当这时，小曹老师都惊喜地鼓励其他孩子一起来重复实验，体会这些球在空气阻力作用下慢慢下落。虽然，“空气阻力”一词仍然没有在课上出现，但孩子们用自己的语言描述它，因为他们感觉到了它的存在。它对于孩子们已不再是“魔术”实验中那样高不可攀、神秘莫测的了，它就在他们的身边，在帮助自己完成实验。在一个孩子的记录本上，空气被画成一个有着一张笑脸的家伙，正托着乒乓球在慢慢下落。

老师们在总结成功经验的时候，发现通过这堂课的设计和教学，对于教学主题的设计，大家比原先有了更深的理解：①必须贴近学生的生活，使学生便于运用生活中的经验，用生活中的材料来解决生活中的问题，学習生活中的科学。如果给学生看或做他们无法理解的实验或用抽象的语言向他们解释原理，只会使他们觉得科学很难懂，降低对科学的兴趣，甚至对科学产生神秘感，无意去探究。②必须立足于学生已有的经验。正因为孩子们平时对下落物体有过观察的经验，虽然他们没有意识到空气阻力的作用，但对于他们提出假设、完成实验的设计和验证起到很重要的作用。目前，这两点已经成为教师进行“做中学”教学主题设计时必须参照的基本原则。从此，教师们更加关注孩子们对生活现象的疑惑，并从中选择、提炼教学主题，探究孩子们眼中的科学现象成为“做中学”课程的一大特征。

小徐老师是幼儿园教师。那天，孩子们在教室里活动，一个小朋友突然问道：“太阳怎么只照在门这边，不照到时面）窗那里？”按照以往，小徐老师也许会很干脆地告诉她：“因为光是直线传播的，太阳光只能照到这里。”但此时，徐老师回头对那个孩子说：“我们下节课专门来研究吧。”

话是说出去了，可怎么才能让五六岁的孩子理解这个道理呢？小徐老师查找了许许多多的书籍，发现几乎所有的书上对这个问题只有一种阐述：“光是直线传播的。”“就这么告诉孩子们，他们会懂才怪！”小徐老师想到了上次法国老师来培训中国教师时，大家对法国老师能将复杂的科学原理、概念通过浅显易懂的方式里现给学生非常佩服，她心头一动：自己不妨也试试？

她和同事们首先想到的是在一间漆黑的房子里来观察光柱，但哪里去准备这么一间屋子呢。“让孩子们看到光线和所有直的东西一样。”小徐老师顺着这条思路，设计并制作了由几根管子接起来的弯管，让孩子们预测铅笔、手电筒射出的光、打气筒打出的气、绳子四种物质能否从弯管里通过。16位小朋友中有12位预测光可以从弯管中通过。经过实验验证，他们发现了光和铅笔都不能通过。小徐老师又拿出一根长长的直管让孩子们尝试，结果光和铅笔都通过了……最后，孩子们自己总结出：“光和铅笔一样，是直的。”在老师的进一步引导下，五六岁的孩子解释了自己先前困惑的问题：“光照不到窗那里，光被墙挡住了。”“光是直的，要能拐弯才会照到窗。”“光直直地照下来，正好照到门这里。”

就这样，老师们在学生的生活中发现、寻找那些适合设计成“做中学”主题的命题，他们还鼓励孩子使用生活中的物品而非实验室器材进行实验，这样做的目的只有一个：拉近孩子和科学的距离，让孩子和科学亲密接触。